JPH055494A - 圧縮機 - Google Patents
圧縮機Info
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- JPH055494A JPH055494A JP15892391A JP15892391A JPH055494A JP H055494 A JPH055494 A JP H055494A JP 15892391 A JP15892391 A JP 15892391A JP 15892391 A JP15892391 A JP 15892391A JP H055494 A JPH055494 A JP H055494A
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- JP
- Japan
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- nickel
- sliding member
- plating layer
- compressor
- composite plating
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機摺動部材の軽量化とその摺動面の耐磨
耗性の強化を図る。 【構成】 摺動面を有する摺動部材１６を低比重金属合
金で形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子
およびリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複
合メッキ層が形成された摺動部材が組み込まれている。
耗性の強化を図る。 【構成】 摺動面を有する摺動部材１６を低比重金属合
金で形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子
およびリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複
合メッキ層が形成された摺動部材が組み込まれている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置、空調装置に
組み込まれる圧縮機に係り、特に、圧縮機の可動要素の
軽量化と耐磨耗性の向上をともに図った圧縮機に関す
る。
組み込まれる圧縮機に係り、特に、圧縮機の可動要素の
軽量化と耐磨耗性の向上をともに図った圧縮機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧縮機の構成部品のうち、滑り対
偶をなす摺動部材は鋳鉄あるいは鉄系焼結合金を材質と
している。これらの材料は、耐磨耗性という機械的性質
において有利だからである。ところで、冷凍、空調装置
用の圧縮機においては、可動要素の慣性力の抑制が課題
となる。例えば、慣性力が問題となる圧縮機の部品とし
ては、スクロール圧縮機のオルダムリング、ロータリ圧
縮機のベーン、ローラ等の部品を挙げることかできる。
一般にこれらの部品は上記したように鋳鉄、鉄系焼結合
金等の高比重の材料から形成されているので、慣性力が
増大し、これによる振動、騒音の増加が問題となる。
偶をなす摺動部材は鋳鉄あるいは鉄系焼結合金を材質と
している。これらの材料は、耐磨耗性という機械的性質
において有利だからである。ところで、冷凍、空調装置
用の圧縮機においては、可動要素の慣性力の抑制が課題
となる。例えば、慣性力が問題となる圧縮機の部品とし
ては、スクロール圧縮機のオルダムリング、ロータリ圧
縮機のベーン、ローラ等の部品を挙げることかできる。
一般にこれらの部品は上記したように鋳鉄、鉄系焼結合
金等の高比重の材料から形成されているので、慣性力が
増大し、これによる振動、騒音の増加が問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記オルダムリング、
ベーン等の摺動面を有する摺動部材の慣性力を低減する
ためには、これらの部品の軽量化を図ることが必須の条
件となる。しかしながら、軽量化を第１の目的として上
記部品の材質にアルミ合金、チタン、マグネシウム合金
を用いても、これらの材料は鋳鉄等に較べて耐磨耗性に
おいて劣ることから、摺動面の耐磨耗性の要求を満たす
ことができないという問題がある。そこで、本発明は、
上記従来技術の有する問題点を解消し、圧縮機摺動部材
の摺動面の耐磨耗性強度の強化を図った圧縮機を提供す
ることを目的とする。
ベーン等の摺動面を有する摺動部材の慣性力を低減する
ためには、これらの部品の軽量化を図ることが必須の条
件となる。しかしながら、軽量化を第１の目的として上
記部品の材質にアルミ合金、チタン、マグネシウム合金
を用いても、これらの材料は鋳鉄等に較べて耐磨耗性に
おいて劣ることから、摺動面の耐磨耗性の要求を満たす
ことができないという問題がある。そこで、本発明は、
上記従来技術の有する問題点を解消し、圧縮機摺動部材
の摺動面の耐磨耗性強度の強化を図った圧縮機を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、摺動面を有する摺動部材を低比重金属合
金で形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子
およびリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複
合メッキ層が形成された摺動部材が組み込まれたことを
特徴とするものである。
に、本発明は、摺動面を有する摺動部材を低比重金属合
金で形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子
およびリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複
合メッキ層が形成された摺動部材が組み込まれたことを
特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明によれば、比重の軽い軽金属合金を材料
とすることにより。摺動部材の軽量化が達成される。し
かも、ニッケル−リン複合メッキによるメッキ層がＰの
添加により機械的性質が強化されることに加えて、電解
溶液中に混合している分散材のセラミックス微粒子がニ
ッケル−リン複合メッキ層内に取り込まれる際に同時に
取り込まれる水素原子により硬度が強化されるので、摺
動部材の摺動面の耐磨耗性が強化される。
とすることにより。摺動部材の軽量化が達成される。し
かも、ニッケル−リン複合メッキによるメッキ層がＰの
添加により機械的性質が強化されることに加えて、電解
溶液中に混合している分散材のセラミックス微粒子がニ
ッケル−リン複合メッキ層内に取り込まれる際に同時に
取り込まれる水素原子により硬度が強化されるので、摺
動部材の摺動面の耐磨耗性が強化される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明による圧縮機の一実施例につい
て添付の図面を参照して説明する。
て添付の図面を参照して説明する。
【０００７】図１において、符号１は密閉したケーシン
グを示し、このケーシング１の内側には取付けフレーム
２が圧入固定されている。この取付けフレーム２内に
は、収容室３、ヘッド受孔４および軸受孔５が段階的に
形成されている。この軸受孔５には駆動軸６が回転可能
に嵌挿され、この駆動軸６の上端の軸ヘッド７が上記ヘ
ッド受孔４内に遊嵌され、軸ヘッド７の下端面７ａが取
付けフレーム２によって支承されている。また、駆動軸
６はケーシング１の下方に向って延出し、その下端がケ
ーシング１の底部に貯溜された潤滑油８に没入されてい
る。
グを示し、このケーシング１の内側には取付けフレーム
２が圧入固定されている。この取付けフレーム２内に
は、収容室３、ヘッド受孔４および軸受孔５が段階的に
形成されている。この軸受孔５には駆動軸６が回転可能
に嵌挿され、この駆動軸６の上端の軸ヘッド７が上記ヘ
ッド受孔４内に遊嵌され、軸ヘッド７の下端面７ａが取
付けフレーム２によって支承されている。また、駆動軸
６はケーシング１の下方に向って延出し、その下端がケ
ーシング１の底部に貯溜された潤滑油８に没入されてい
る。
【０００８】また、上記駆動軸６の軸上には、駆動電動
機を構成するロータ９が固着されており、上記ロータ９
の外側にはステータ１０が同心的に配置され、ステータ
１０はケーシング１の側に保持固定されている。一方、
上記軸ヘッド７には、駆動軸６の軸心から偏心した偏心
穴１１が形成されている。しかして、この偏心穴１１に
は、全体を符号１２で示した旋回スクロールの被駆動軸
１３が遊嵌しており、この被駆動軸１３には翼支持円盤
１４が一体的に連設され、さらにその上面には旋回スク
ロール翼１５が一体的に形成されている。上記翼支持円
盤１４は、その下面と摺動する面を有する摺動部材とし
てオルダムリング１６によって支承されている。従っ
て、駆動軸６の回転によって被駆動軸１３が駆動軸６の
軸心まわりに円運動をするが、旋回スクロール１２はオ
ルダムリング１６の作用によって旋回運動するようにな
っている。なお、このオルダムリング１６は、その詳細
は後述するように、軽金属合金、この実施例ではアルミ
ニウム合金を材質にリング状に形成され、かつ、その表
面にニッケル−リン複合メッキが表面処理されているも
のである。 一方、上記取付けフレーム２の上方には、
シユラウド１７が旋回スクロール１２を挟むようにして
固着され、このシユラウド１７は、内側外方に環状の吸
込み室１８を備え、さらにその内側に固定スクロール翼
１９を有し、この固定スクロール翼１９の渦巻きの中心
には吐出ポート２０が開口している。なお、上記吸込み
室１８にはケーシング１を貫通した吸込パイプ２１が接
続されており、また、上記シユラウド１７とケーシング
１の天板との間には吐出室２２が形成され、この吐出室
２２に吐出管２３が接続されている。
機を構成するロータ９が固着されており、上記ロータ９
の外側にはステータ１０が同心的に配置され、ステータ
１０はケーシング１の側に保持固定されている。一方、
上記軸ヘッド７には、駆動軸６の軸心から偏心した偏心
穴１１が形成されている。しかして、この偏心穴１１に
は、全体を符号１２で示した旋回スクロールの被駆動軸
１３が遊嵌しており、この被駆動軸１３には翼支持円盤
１４が一体的に連設され、さらにその上面には旋回スク
ロール翼１５が一体的に形成されている。上記翼支持円
盤１４は、その下面と摺動する面を有する摺動部材とし
てオルダムリング１６によって支承されている。従っ
て、駆動軸６の回転によって被駆動軸１３が駆動軸６の
軸心まわりに円運動をするが、旋回スクロール１２はオ
ルダムリング１６の作用によって旋回運動するようにな
っている。なお、このオルダムリング１６は、その詳細
は後述するように、軽金属合金、この実施例ではアルミ
ニウム合金を材質にリング状に形成され、かつ、その表
面にニッケル−リン複合メッキが表面処理されているも
のである。 一方、上記取付けフレーム２の上方には、
シユラウド１７が旋回スクロール１２を挟むようにして
固着され、このシユラウド１７は、内側外方に環状の吸
込み室１８を備え、さらにその内側に固定スクロール翼
１９を有し、この固定スクロール翼１９の渦巻きの中心
には吐出ポート２０が開口している。なお、上記吸込み
室１８にはケーシング１を貫通した吸込パイプ２１が接
続されており、また、上記シユラウド１７とケーシング
１の天板との間には吐出室２２が形成され、この吐出室
２２に吐出管２３が接続されている。
【０００９】次に、上記オルダムリング１６には、以下
に説明する工程を経て製造されたものが組み込まれてい
る。まず、オルダムリング１６の材料には、低比重の鋳
造用の軽金属合金、この実施例では、アルミニウム合金
であって、その母材中に１０［Ｗｔ％］のＳｉの微粉末
を分散させたものを材料に鋳造工程を経てオルダムリン
グ１６の製品形状に成形される。なお、このＳｉの含有
率は５〜２０［Ｗｔ％］の範囲であることが好ましい。
こうして得られたオルダムリング１６は、脱脂後、表面
に亜鉛置換処理が施され、その上で電解複合メッキを施
す。
に説明する工程を経て製造されたものが組み込まれてい
る。まず、オルダムリング１６の材料には、低比重の鋳
造用の軽金属合金、この実施例では、アルミニウム合金
であって、その母材中に１０［Ｗｔ％］のＳｉの微粉末
を分散させたものを材料に鋳造工程を経てオルダムリン
グ１６の製品形状に成形される。なお、このＳｉの含有
率は５〜２０［Ｗｔ％］の範囲であることが好ましい。
こうして得られたオルダムリング１６は、脱脂後、表面
に亜鉛置換処理が施され、その上で電解複合メッキを施
す。
【００１０】この実施例では、下記に組成物を示す電解
溶液中にオルダムリング１６を浸漬し、直流電流（８Ａ
／ｄｍ２）を３０分間通電して、オルダムリング１６の
表面にＳｉＣが８［Ｗｔ％］、Ｐが１［Ｗｔ％］含有し
たＳｉＣ分散型ニッケル−リン複合メッキ層を層厚にし
て３０［μｍ］形成した。
溶液中にオルダムリング１６を浸漬し、直流電流（８Ａ
／ｄｍ２）を３０分間通電して、オルダムリング１６の
表面にＳｉＣが８［Ｗｔ％］、Ｐが１［Ｗｔ％］含有し
たＳｉＣ分散型ニッケル−リン複合メッキ層を層厚にし
て３０［μｍ］形成した。
【００１１】電解溶液の組成 ６０％スルファミン酸ニッケル ホウ酸 ５０％次亜リン酸 塩化ニッケル 分散材（ＳｉＣ，ＢＮ） その他 ここで、電解溶液中に分散材として混合するＳｉＣ微粉
末の電解溶液全体に占める重量パーセントは、形成する
複合メッキ層の厚さによって変わってくるが、硬度強化
の効果を得るためには、少なくとも３［Ｗｔ％］以上
で、上限は２０［Ｗｔ％］以下が好ましい。この場合、
ＳｉＣ微粉末の割合の上限は、オルダムリング１６の表
面の複合メッキ層の組成を均一に保つための臨界値とし
て意味を持っている。また、分散材としては、上記Ｓｉ
Ｃ微粉末に代替して窒化ホウ素ＢＮの微粉末を混合して
も同様の効果が得られ、この場合、ＳｉＣと同様の理由
からＢＮ微粉末の混合割合は２〜１４［Ｗｔ％］が好適
である。
末の電解溶液全体に占める重量パーセントは、形成する
複合メッキ層の厚さによって変わってくるが、硬度強化
の効果を得るためには、少なくとも３［Ｗｔ％］以上
で、上限は２０［Ｗｔ％］以下が好ましい。この場合、
ＳｉＣ微粉末の割合の上限は、オルダムリング１６の表
面の複合メッキ層の組成を均一に保つための臨界値とし
て意味を持っている。また、分散材としては、上記Ｓｉ
Ｃ微粉末に代替して窒化ホウ素ＢＮの微粉末を混合して
も同様の効果が得られ、この場合、ＳｉＣと同様の理由
からＢＮ微粉末の混合割合は２〜１４［Ｗｔ％］が好適
である。
【００１２】以上のようになオルダムリング１６をスク
ロール圧縮機に組み込んだ場合、まず、オルダムリング
１６の重量が軽くなり、圧縮機運転時にオルダムリング
１６そのものの慣性力が低減されるので、振動の発生が
抑制される。硬度は図２に、対磨耗性は図３に示すよう
に機械的性質が改良される。これは、ニッケル−リン複
合メッキによるメッキ層がＰの添加により単にニッケル
メッキ層によるよりも機械的性質が強化されることに加
えて、電解溶液中に混合している分散材のＳｉがニッケ
ル−リン複合メッキ層内に取り込まれる際に同時に取り
込まれる水素原子により硬度が強化されるからである。
ロール圧縮機に組み込んだ場合、まず、オルダムリング
１６の重量が軽くなり、圧縮機運転時にオルダムリング
１６そのものの慣性力が低減されるので、振動の発生が
抑制される。硬度は図２に、対磨耗性は図３に示すよう
に機械的性質が改良される。これは、ニッケル−リン複
合メッキによるメッキ層がＰの添加により単にニッケル
メッキ層によるよりも機械的性質が強化されることに加
えて、電解溶液中に混合している分散材のＳｉがニッケ
ル−リン複合メッキ層内に取り込まれる際に同時に取り
込まれる水素原子により硬度が強化されるからである。
【００１３】図２は、本実施例によりニッケル−リン複
合メッキを施した供試体と、ニッケルメッキのみの供試
体のそれぞれについて、異なる温度で熱処理を施したも
のについての表面の硬度を表した図である。この場合、
本実施例による供試体では、熱処理温度が１００℃を越
えると、硬度も序々に上昇し、３００℃付近で最も堅く
なり従来のニッケルメッキの供試体の同じ温度範囲と較
べて格段に硬度が上昇しているのがわかる。実機の圧縮
機が運転中には、オルダムリング１６の摺動面の温度
は、２４０〜３６０℃と考えられ、従って、オルダムリ
ング１６の摺動面では、ニッケル−リン複合メッキの層
により表面硬度が改善され、これが耐磨耗性の強化に寄
与する。
合メッキを施した供試体と、ニッケルメッキのみの供試
体のそれぞれについて、異なる温度で熱処理を施したも
のについての表面の硬度を表した図である。この場合、
本実施例による供試体では、熱処理温度が１００℃を越
えると、硬度も序々に上昇し、３００℃付近で最も堅く
なり従来のニッケルメッキの供試体の同じ温度範囲と較
べて格段に硬度が上昇しているのがわかる。実機の圧縮
機が運転中には、オルダムリング１６の摺動面の温度
は、２４０〜３６０℃と考えられ、従って、オルダムリ
ング１６の摺動面では、ニッケル−リン複合メッキの層
により表面硬度が改善され、これが耐磨耗性の強化に寄
与する。
【００１４】また、図３は、Ｐが含まれていないニッケ
ルメッキのオルダムリングと、本実施例によるオルタム
リングにおいて、それぞれニッケル−リン複合メッキ層
にそれぞれＰが２［Ｗｔ％］、５［Ｗｔ％］含有されて
いるものについて、スクロール圧縮機に組み込んで、実
機磨耗試験を行った結果を表したグラフである。この図
からわかるように、オルダムリングの摺動面の磨耗はそ
のメッキ層にＰが含有されていると大きく耐磨耗性が向
上することがわかる。そして、ニッケル−リン複合メッ
キ層に含有されるＰの割合が増えるほど磨耗し難い。こ
の場合、Ｐの含有率については、高すぎると高負荷運転
下ではニッケル−リン複合メッキ層の一部が剥離する等
の障害が生じやすくなるので、Ｐの含有率は１５％以下
にする必要がある。
ルメッキのオルダムリングと、本実施例によるオルタム
リングにおいて、それぞれニッケル−リン複合メッキ層
にそれぞれＰが２［Ｗｔ％］、５［Ｗｔ％］含有されて
いるものについて、スクロール圧縮機に組み込んで、実
機磨耗試験を行った結果を表したグラフである。この図
からわかるように、オルダムリングの摺動面の磨耗はそ
のメッキ層にＰが含有されていると大きく耐磨耗性が向
上することがわかる。そして、ニッケル−リン複合メッ
キ層に含有されるＰの割合が増えるほど磨耗し難い。こ
の場合、Ｐの含有率については、高すぎると高負荷運転
下ではニッケル−リン複合メッキ層の一部が剥離する等
の障害が生じやすくなるので、Ｐの含有率は１５％以下
にする必要がある。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、摺動面を有する摺動部材を低比重金属合金で
形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子およ
びリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複合メ
ッキ層が形成された摺動部材が組み込まれている。この
ため、低比重金属合金により軽量化を図るとともに、摺
動面の耐磨耗性をニッケル−リン複合メッキで改善する
ことができるので、運転時に振動を低く抑制して耐久性
の高い圧縮機を提供することができる。
によれば、摺動面を有する摺動部材を低比重金属合金で
形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子およ
びリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複合メ
ッキ層が形成された摺動部材が組み込まれている。この
ため、低比重金属合金により軽量化を図るとともに、摺
動面の耐磨耗性をニッケル−リン複合メッキで改善する
ことができるので、運転時に振動を低く抑制して耐久性
の高い圧縮機を提供することができる。
【図１】本発明による圧縮機の一実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本実施例による圧縮機の摺動部材の硬度と従来
の摺動部材の硬度を対比して示した図。
の摺動部材の硬度を対比して示した図。
【図３】本実施例による圧縮機の摺動部材を実機に組み
込んで実施した耐磨耗検査を表した図。
込んで実施した耐磨耗検査を表した図。
１ ケーシング ６ 駆動軸 ９ ロータ １０ ステータ １５ 旋回スクロール翼 １６ オルダムリング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】摺動面を有する摺動部材を低比重金属合金
で形成するとともに、その表面にセラミックス微粒子お
よびリン（Ｐ）を所定割合含有したニッケル−リン複合
メッキ層が形成された摺動部材が組み込まれたことを特
徴する圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15892391A JPH055494A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15892391A JPH055494A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055494A true JPH055494A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15682296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15892391A Pending JPH055494A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055494A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382144A (en) * | 1993-02-23 | 1995-01-17 | Daido Metal Company Ltd. | Oldham ring of scroll type compressor |
| US5842845A (en) * | 1995-10-18 | 1998-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor and method for manufacturing an oldham ring therefor |
| EP2312163A4 (en) * | 2008-06-16 | 2015-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | COMPRESSOR OF THE SPIRAL DESIGN |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15892391A patent/JPH055494A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382144A (en) * | 1993-02-23 | 1995-01-17 | Daido Metal Company Ltd. | Oldham ring of scroll type compressor |
| US5842845A (en) * | 1995-10-18 | 1998-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor and method for manufacturing an oldham ring therefor |
| US6062832A (en) * | 1995-10-18 | 2000-05-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor and method for manufacturing an oldham ring therefor |
| US6210136B1 (en) * | 1995-10-18 | 2001-04-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor and method for manufacturing an oldham ring therefor |
| EP2312163A4 (en) * | 2008-06-16 | 2015-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | COMPRESSOR OF THE SPIRAL DESIGN |
| US9169839B2 (en) | 2008-06-16 | 2015-10-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Scroll compressor |
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